Pembentukan bintang adalah salah satu fenomena paling mendasar di alam semesta. Di dalam bintang, bahan primordial dari Big Bang diproses menjadi elemen yang lebih berat yang kita amati saat ini. Dalam atmosfer yang diperluas dari jenis-jenis bintang tertentu, elemen-elemen ini bergabung menjadi sistem yang lebih kompleks seperti molekul dan butiran debu, blok bangunan untuk planet baru, bintang dan galaksi dan, pada akhirnya, untuk kehidupan. Proses pembentukan bintang yang keras membuat galaksi yang tumpul jika tidak bersinar dalam kegelapan ruang yang dalam dan membuatnya terlihat oleh kita dalam jarak yang jauh.
Pembentukan bintang dimulai dengan jatuhnya bagian terpadat dari awan antarbintang, daerah yang dicirikan oleh konsentrasi gas molekuler dan debu yang relatif tinggi seperti kompleks Orion (ESO PR Foto 20/04) dan wilayah Pusat Galaksi (ESO Siaran Pers 26 / 03). Karena gas dan debu ini adalah produk dari pembentukan bintang sebelumnya, pasti ada zaman awal ketika mereka belum ada.
Tetapi bagaimana bintang pertama terbentuk? Memang, untuk menggambarkan dan menjelaskan "pembentukan bintang purba" - tanpa gas molekuler dan debu - adalah tantangan utama dalam Astrofisika modern.
Kelas khusus galaksi yang relatif kecil, yang dikenal sebagai "Galaksi Kerdil Biru", mungkin memberikan contoh terdekat dan kontemporer tentang apa yang mungkin terjadi di Alam Semesta awal selama pembentukan bintang-bintang pertama. Galaksi-galaksi ini miskin unsur debu dan lebih berat. Mereka mengandung awan antarbintang yang, dalam beberapa kasus, tampak sangat mirip dengan awan purba tempat bintang-bintang pertama terbentuk. Namun, meskipun relatif tidak ada debu dan gas molekuler yang membentuk bahan dasar untuk pembentukan bintang seperti yang kita kenal dari Bima Sakti, Galaksi Kerdil Biru itu terkadang memiliki daerah pembentuk bintang yang sangat aktif. Jadi, dengan mempelajari bidang-bidang itu, kita mungkin berharap untuk lebih memahami proses pembentukan bintang di Alam Semesta awal.
Pembentukan bintang yang sangat aktif di NGC 5253
NGC 5253 adalah salah satu galaksi Blue Dwarf Blue terdekat; terletak pada jarak sekitar 11 juta tahun cahaya ke arah konstelasi Centaurus selatan. Beberapa waktu yang lalu sekelompok astronom Eropa [1] memutuskan untuk melihat lebih dekat objek ini dan mempelajari proses pembentukan bintang di lingkungan primordial seperti galaksi ini.
Benar, NGC 5253 memang mengandung beberapa debu dan elemen yang lebih berat, tetapi jauh lebih kecil dari galaksi Bima Sakti kita. Namun, ini cukup ekstrem sebagai situs pembentukan bintang yang intens, "galaksi starburst" yang berlimpah di terminologi astronomi, dan objek utama untuk studi rinci pembentukan bintang skala besar.
ESO PR Foto 31a / 04 memberikan tampilan NGC 5253 yang mengesankan. Gambar komposit ini didasarkan pada paparan inframerah-dekat yang diperoleh dengan instrumen multi-mode ISAAC yang dipasang pada teleskop Antu VLT 8,2 m di ESO Paranal Observatory (Chile) , serta dua gambar dalam pita optik yang diperoleh dari arsip data Hubble Space Telescope (terletak di ESO Garching). Gambar VLT (dalam K-band pada panjang gelombang 2,16? M) dikodekan merah, gambar HST berwarna biru (V-band pada 0,55? M) dan hijau (I-band pada 0,79? M), masing-masing.
Kemampuan pengumpulan cahaya yang luar biasa dan kualitas optik yang baik dari VLT memungkinkan untuk mendapatkan gambar inframerah-dekat yang sangat rinci (lih. PR Foto 31b / 04) selama pencahayaan yang hanya berlangsung 5 menit. Kondisi atmosfer yang sangat baik dari Paranal pada saat pengamatan (lihat 0.4 arcsec) memungkinkan kombinasi data berbasis ruang dan darat menjadi foto berwarna dari objek yang menarik ini.
Jalur debu utama terlihat di sisi barat (kanan) galaksi, tetapi bercak debu terlihat di seluruh, bersama-sama dengan sejumlah besar bintang berwarna dan gugusan bintang. Nuansa warna yang berbeda menunjukkan usia benda dan tingkat pengaburan oleh debu antarbintang. Gambar VLT inframerah dekat menembus awan debu jauh lebih baik daripada gambar HST optik, dan beberapa objek tertanam yang tidak terdeteksi dalam optik karena itu muncul sebagai merah pada gambar gabungan.
Mengukur ukuran dan kecerahan inframerah dari masing-masing benda "tersembunyi" ini, para astronom mampu membedakan bintang dari gugusan bintang; mereka menghitung tidak kurang dari 115 cluster. Usia mereka juga mungkin diturunkan - sekitar 50 di antaranya masih sangat muda dalam hal astronomi, kurang dari 20 juta tahun. Distribusi massa gugus bintang ressemble yang diamati dalam gugusan di galaksi starburst lainnya, tetapi sejumlah besar gugus dan bintang muda luar biasa di galaksi sekecil NGC 5253.
Ketika gambar diperoleh dari NGC 5253 pada panjang gelombang yang semakin lama, lih. ESO PR Photo 31c / 04 yang diambil dengan VLT di L-band (panjang gelombang 3,7? M), galaksi terlihat sangat berbeda. Itu tidak lagi menampilkan kekayaan sumber yang terlihat dalam gambar K-band dan sekarang didominasi oleh objek terang tunggal. Melalui sejumlah besar pengamatan di daerah panjang gelombang yang berbeda, dari optik ke radio, para astronom menemukan bahwa objek tunggal ini memancarkan energi sebanyak di bagian inframerah spektrum seperti halnya seluruh galaksi di wilayah optik. Jumlah energi yang dipancarkan pada panjang gelombang yang berbeda menunjukkan bahwa ia adalah gugus bintang muda (beberapa juta tahun), sangat masif (lebih dari satu juta massa matahari), tertanam dalam awan debu tebal dan tebal (lebih dari 100.000 massa debu matahari) ; emisi yang terlihat pada Foto PR 31c / 04 berasal dari debu ini).
Pemandangan menuju awal
Hasil ini menunjukkan bahwa galaksi sekecil NGC 5253, hampir 100 kali lebih kecil dari galaksi Bima Sakti kita, dapat menghasilkan ratusan cluster bintang yang kompak. Cluster termuda ini masih tertanam dalam di awan kelahiran mereka, tetapi ketika diamati dengan instrumen inframerah-sensitif seperti ISAAC di VLT, mereka menonjol sebagai benda yang sangat terang.
Klaster yang paling masif ini menampung sekitar satu juta massa matahari dan bersinar sebanyak 5000 bintang masif yang sangat terang. Ini mungkin sangat mirip dengan nenek moyang di Alam Semesta awal dari kluster globular lama yang sekarang kita amati dalam galaksi besar seperti Bima Sakti. Dalam hal ini, NGC 5253 memberi kita pandangan langsung ke awal kita sendiri.
Catatan
[1] Grup ini terdiri dari Giovanni Cresci (Universitas Florence, Italia), Leonardo Vanzi (ESO-Chile) dan Marc Sauvage (CEA / DSN / DAPNIA, Saclay, Prancis). Rincian lebih lanjut tentang investigasi ini tersedia dalam makalah penelitian ("Populasi Star Cluster NGC 5253" oleh G. Cresci et al.) Segera muncul dalam jurnal penelitian terkemuka Astronomi & Astrofisika (pracetak tersedia sebagai astro-ph / 0411486).
Sumber Asli: Siaran Berita ESO
Berikut informasi lebih lanjut tentang bagaimana bintang terbentuk
